拉钩位置对引线拉力试验键合强度测试值影响分析

通过建立键合点键合拉力试验的力学模型,分析了吊钩位置、弧线长度、键合点高度差等对测试结果的影响。并比较了GJB548-2005方法2011.1与MIL-STD-883J方法2011.9关于双键合点键合拉力试验拉钩位置的具体差异,最后提出了相关改进建议。     

键合拉力测试点对键合拉力的影响分析

随着现代封装技术的高速发展,对于封装产品质量的检测要求越来越严格,而键合拉力测试是封装产品质量检测中的重要一项,而在相关标准上并未对键合拉力测试点及键合线弧度对测量结果所产生的影响给出明确的规定。基于此,文章介绍了测量点位置、引线弧度、测量速度等因素对引线键合拉力测试准确性的影响。然后通过客观的分析提出了科学合理的键合强度测试的方法,为客观准确的测量键合拉力奠定了基础。     

键合线弧高度对键合拉力的影响分析

在集成电路封装的质量控制中,键合拉力的地位非常重要。作为键合质量好坏的主要判定基准之一,影响键合拉力的因素有很多,包括键合工艺参数、焊线材料类型、拉力测试吊钩的测试位置、焊线线径以及线弧的长度和高度等。主要讨论在键合线弧投影长度不变的情况下,线弧高度的变化对键合拉力产生的影响。通过对不同线弧高度条件下测得的拉力数据进行整理分析,结果表明:键合线弧越高,拉力就越大;反之,拉力则越小。这为集成电路组装的正常量产过程中,工程技术人员对于键合线弧整体高度的合理有效控制及键合拉力规范的合理定义提供了参考依据。     

硅片键合强度测试方法的进展

键合强度是关系到键合好坏的一个重要参数。本文介绍了键合强度测试方法的理论基础;随后列举了几种常见的测量方法,包括裂纹传播扩散法、静态流体油压法、四点弯曲分层法、MC测试方法、直拉法及非破坏性测试方法(超声波测试法和颗粒法)。分析了各种方法的优缺点：裂纹传播扩散法操作简单,但它受测量环境、如何插入刀片等因素的影响,而且只适合于较弱的键合强度测试;对于较强的键合强度还是采用直拉法来测量,但它受到拉力手柄粘合剂的限制;对于器件中的键合强度测量采用MC测试方法更为适宜;超声波测试法现在只适用于弱键合强度。本文能对键合强度测量方法的开发、改进工作有所帮助。     

基于Minitab DOE的铝丝楔焊键合工艺参数优化

为提高国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的可靠性和产品质量,利用Minitab统计软件对一种封装形式为CQFP84的国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的工艺参数进行试验设计,并对试验结果进行直观分析和方差分析。讨论过键合功率、键合压力、键合时间及超声功率缓慢上升时间(Ramp)对键合拉力的影响及其显著程度。试验研究表明第2段参数的键合压力、第2段参数的键合功率及第1段参数的Ramp对键合拉力值有显著影响,以键合拉力为参考指标,得到了较优的键合工艺参数,通过验证试验键合拉力相比工艺参数优化前有明显提高,分散度也有明显改善,达到了提高产品可靠性的目标。     

线弧参数对铝丝楔焊键合强度的影响研究

文章主要研究了铝丝楔焊键合过程中线弧参数对键合拉力的影响规律,分析了线弧高度、线弧起始角度、拉弧过程中反向距离与键合拉力之间的关系,实验研究表明线弧高度越大,键合拉力越大;不同线弧起始角度和反向距离对稳定性烘焙试验前键合拉力影响不大,而经过300℃、1 h烘焙后,起始角度太大和反向距离越长,其键合拉力离散性大,并出现小于3 gf的拉力情况,这些实验现象和分析结果为实际生产中键合工艺的优化提供了参考。     

国内外铜线键合拉力试验方法标准对比分析

为满足铜线键合拉力试验需求,从拉力施加位置、失效模式分类、最小拉力值以及试验结果的应用等4个方面对国内外铜线键合拉力试验方法标准的技术内容进行对比分析,并提出国内试验方法的修订建议。     

混合集成电路键合工序能力指数探索

本文介绍了工序能力指数的概念及计算方法。结合我厂产品破坏性物理分析键合拉力测试, 对键合工序能力指数进行探索。     

红外热像法无损分析硅片直接键合界面的键合强度

提出了用红外热像无损检测ＳＤＢ界面空洞和定量检测界面键合强度的方法，并与破坏性粒拉力实验和喷砂造型法对照，证明了该方法的可行性。     

改善键合强度分布,提高器件可靠性——键合设备的影响

DPA试验中，键合强度值的大小是判断器件合格与否的一个定量标准，而键合强度值的分布状态则是影响器件在应用中的可靠性的重要因素之一，该文通过对大量试验数据的分析，指出键合设备对键合强度值分布状况的影响，并提出了改善键合强值分布状况的措施，以提高器件，特别是军品器件的可靠性，使其能完全满足DPA试验要求。     

银键合丝力学性能对键合质量的影响

通过调节微合金元素的含量获得3种具有不同力学性能的银键合丝.利用拉伸试验、键合试验、焊线挑断力、焊球推力测试等手段,研究了银键合丝力学性能对键合质量的影响.结果表明,在延伸率相同的条件下,随着微合金元素含量的降低,3种键合丝的断裂负荷降低,初始模量先减小后增大,键合后焊线挑断力和焊球推力均降低,电极金挤出率先减小后增大.银键合丝初始模量较低时在超声和压力的作用下易于变形,焊线内残余应力较低且第二焊点与引线框架结合较好,因此挑断测试时第二焊点与框架材料界面处不易发生脱离,有利于获得更高的键合成功率.     

铝丝键合焊点颈部损伤研究

在铝丝键合中,要提高键合铝丝的拉力强度,最重要的一点就是减少第一焊点颈部的损伤。该文简述了铝丝键合的工艺过程,分析了在自动键合过程中造成第一键合点颈部损伤的主要原因:焊接参数设置不当会造成焊点过应力损伤;焊接顺序不合理会造成超声波作用后,焊点颈部损伤;键合劈刀沾污以及劈刀本身的设计结构也会对焊点造成一定的损伤;键合引线在拉弧度的过程中也会因摩擦受损;压爪或垫块未完全固定基岛,引起键合过程中焊点颈部损伤。     

金丝楔形键合强度的影响规律分析

金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今,此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件,对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手,开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程,选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析,指导实际金丝楔焊工艺,并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究,验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。     

第一顺序键合引脚失效分析及键合可靠性提高

文章分析了一例采用金丝热超声键合电路在工艺监控过程中的键合强度检测合格,在高温稳定性烘焙后其引线抗拉强度同样符合MIL-STD-883G方法2011．7的要求,但电路在使用中出现第一顺序键合引脚开路现象。经分析是由于芯片键合区（压点）的材料、结构、键合工艺参数处于工艺下界,以及此类缺陷不能通过键合引线抗拉强度在线监测（包括125℃下的24h高温贮存后的检测）检测出而导致。最后针对缺陷所在,通过改进检测方法、键合工艺设置等消除了键合缺陷,并提高了键合可靠性。     

多排焊盘外壳封装IC金丝球焊键合技术

在多层多排焊盘外壳封装电路的引线键合中,由于键合的引线密度较大,键合引线间的距离较小,键合点间的距离也较小,在电路的键合中就需要对键合点的位置、质量、键合引线的弧线进行很好的控制,否则电路键合就不能满足实际使用的要求。文中就高密度多层、多排焊盘陶瓷外壳封装集成电路金丝球焊键合引线的弧线控制、外壳焊盘常规植球键合点质量问题进行了讨论,通过对键合引线弧线形式的优化以及采用"自模式"植球键合技术大大提高了电路键合的质量,键合的引线达到工艺控制和实际使用的要求。同时,外壳焊盘上键合的密度也得到了提高。     

基于正交试验的金丝键合工艺参数优化

金丝键合是实现微波多芯片组件电气互连的关键技术。介绍了引线键合技术的基本形式,分析了键合工艺参数对键合质量的影响。基于正交试验方法,通过对影响25μm金丝键合第一键合点质量的工艺参数优化进行试验研究,确定最优化的工艺参数水平组合,达到提高金丝键合工艺可靠性的目的。     

环氧树脂模填加剂模压处理后对MOS场效应晶体管引线键合可靠性的影响(英文)

氧化硅填充环氧树脂在作为芯片封装的密封中对微电子器件的可靠性与功能起着一种主要影响。在帮助了解铝引线键合内部类似功率MOS场效应晶体管的一种含铅电子组件的可靠性,在热力学机械特性试验结果表明由于栅离层的焊线接近引线框架,在键合后从-40℃到125℃的功率热循环下,导致了键合样品的一种电气开路。采用有限元模型模拟了这种封装应力,根据经验检验结果本模拟预示那些在引线键合支撑的焊跟处具有较高的平面剪切力。由数字模拟和试验数据获得的结果可作为选定适当模塑添加剂的一种指导路线。     

Evaluation of wire bonding performance, process conditions, and metallurgical integrity of chip on board wire bonds

Chip on board wire bonding presents challenges to modern wire bonding technology which include smaller, closely spaced wire bond pads; bonding to soft substrates without special processing and pad construction; and diverse first bond and second bond metallurgies. These challenges are addressed by extensive bonding accuracy tests, a design of experiments approach for optimizing wire bond process parameters, reliability testing, and detailed materials characterization of the metallurgical integrity of the wire bonds. The thermo-mechanical integrity of the wire bond interconnects was evaluated by wire pull and hot storage tests. Hot storage testing allowed for detection of samples with an electrolytic gold surface finish that was too thin, and exhibited a contamination-corrosion condition of the nickel under-plating. Other samples with an excessively thick, rough textured nickel under-plating layer exhibited poor wire bond-ability. The methodology of materials analyses of the metallurgy of the wire bond interconnects is described. The paper illustrates a wire bond lift technique that is used to inspect for cratering damage and the “area-uniformity” of gold aluminum intermetallics. An improved understanding of the wire bonding process was achieved by showing the dependence of the visual appearance of the wire bonds on wire bond process parameters.